原標(biāo)題：中科院大連化物所制備出高性能二維鈣鈦礦太陽(yáng)電池

中科院大連化物所在高性能二維鈣鈦礦太陽(yáng)電池的研發(fā)方面取得了顯著成果。以下是對(duì)該成果的詳細(xì)介紹：

一、研發(fā)背景與意義

近年來，二維有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦半導(dǎo)體材料因其高的環(huán)境穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)多樣性，受到了研究者們的廣泛關(guān)注。制備高性能的二維鈣鈦礦太陽(yáng)電池，對(duì)于推動(dòng)新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。

二、研發(fā)進(jìn)展與成果

中科院大連化物所太陽(yáng)能研究部薄膜太陽(yáng)能電池研究組（DNL1606）劉生忠研究員團(tuán)隊(duì)與陜西師范大學(xué)趙奎教授合作，在二維Dion-Jacobson（DJ）鈣鈦礦成膜控制研究中取得了新進(jìn)展，成功制備了高效率芳香族二維DJ鈣鈦礦太陽(yáng)電池。具體成果如下：

1. 研究方法：合作團(tuán)隊(duì)利用原位表征手段，實(shí)時(shí)追蹤二維DJ鈣鈦礦前驅(qū)體溶液反應(yīng)形成固態(tài)薄膜的結(jié)晶過程，以及其對(duì)量子阱生長(zhǎng)、電荷傳輸、太陽(yáng)電池性能的影響。

2. 研究成果：研究發(fā)現(xiàn)，在溶液處理過程中，快速提取溶劑可以加快鈣鈦礦相的成核和生長(zhǎng)，避免從中間相到鈣鈦礦相的間接轉(zhuǎn)變。通過提升薄膜質(zhì)量、優(yōu)化量子阱的厚度分布，提高了二維鈣鈦礦太陽(yáng)電池的電荷傳輸效率、載流子壽命和遷移率，最終改善了電池的短路電流和開路電壓。最終，成功制備出效率為15.81%的器件，這是目前文獻(xiàn)可查的芳香族二維DJ鈣鈦礦太陽(yáng)電池的最高效率。

三、發(fā)表與應(yīng)用

該研究成果以“Film Formation Control for High Performance Dion–Jacobson 2D Perovskite Solar Cells”為題，發(fā)表在Advanced Energy Materials上。這一研究對(duì)指導(dǎo)DJ鈣鈦礦實(shí)現(xiàn)更加優(yōu)化的光電性能和器件性能具有重要意義，也為推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程提供了有力支持。

四、后續(xù)研究方向

雖然中科院大連化物所在高性能二維鈣鈦礦太陽(yáng)電池的研發(fā)方面取得了顯著成果，但仍有諸多挑戰(zhàn)需要克服。例如，如何進(jìn)一步提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率、如何優(yōu)化電池的穩(wěn)定性以及如何實(shí)現(xiàn)電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等。未來，該所將繼續(xù)深入研究，推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)電池技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用。

綜上所述，中科院大連化物所在高性能二維鈣鈦礦太陽(yáng)電池的研發(fā)方面取得了重要進(jìn)展，為新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用注入了新的活力。